JP2716213B2 - 熱転写記録媒体 - Google Patents

熱転写記録媒体

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JP2716213B2
JP2716213B2 JP1165450A JP16545089A JP2716213B2 JP 2716213 B2 JP2716213 B2 JP 2716213B2 JP 1165450 A JP1165450 A JP 1165450A JP 16545089 A JP16545089 A JP 16545089A JP 2716213 B2 JP2716213 B2 JP 2716213B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、耐摩耗性、耐熱性、耐薬品性の改良された
画像を得ることができる熱転写記録媒体に関する。
[従来の技術] 従来、熱転写記録媒体として、軟化温度60〜110℃の
エポキシ樹脂と着色剤とから構成されたインク層を有す
るものが知られている(特公昭60−59159号公報)。こ
れによれば普通紙、プラスチック及び金属箔など各種の
記録面に一次発色で、しかも保存安定性、耐摩耗性に優
れた記録を得ることが可能である。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記の熱転写記録媒体においては、イ
ンク層を構成するエポキシ樹脂の軟化点が60〜110℃で
あるため、耐熱摩耗性には劣るという欠点がある。すな
わち、高温たとえば70℃にさらされた画像を、たとえば
ダンボール紙でこすると画像が乱れ、それを読み取るこ
とが困難であった。
また、エポキシ樹脂を用いたインクの画像表面は、潤
滑性に劣り高硬度な物たとえば金属エッジ、つめ等と接
触したとき容易に脱落するといった欠点もあった。
さらに、上記のエポキシ樹脂では耐薬品性に劣り、た
とえば、工業用アルコール、エンジンオイル、ブレーキ
オイル等のオイル類、灯油、カーワックス、トルエン、
キシレン、ドライクリーニングに用いられるパークレン
等に対して耐性が不充分であった。
また、熱感度においても不十分であった。色材粒子を
用いるものについては感度は向上できるが、耐摩擦性、
耐熱性、耐薬品性が不十分で、また転写後加熱して定着
するという煩雑なプロセスを伴なう。
こうした実情に鑑み、本発明は耐摩耗性、耐薬品性が
改善され、信頼性の高い印字画像を得ることができる熱
転写記録媒体を提供することを目的とするものである。
さらに、本発明は低温におけるインク層の脱落を防止し
た熱転写記録媒体を提供することを目的とするものであ
る。
本発明のさらに別の目的は熱感度が向上した熱転写記
録媒体を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明者は、上記課題を解決するため従来より研究を
重ねてきたが、インク層の構成材料にアクリロニトリル
またはメタクリロニトリルベースの粒状体共重合体を採
用することが有効であることを見出し、本発明に至っ
た。
すなわち、本発明は(1)基材上に着色剤と(メタ)
アクリロニトリルおよびグリシジル(メタ)アクリレー
トから主として構成される粒状共重合体とを主成分とす
るインク層を有することを特徴とする熱転写記録媒体、
(2)(メタ)アクリロニトリルおよびグリシジル(メ
タ)アクリレートから主として構成される共重合体が粒
状体である上記(1)記載の熱転写記録媒体、(3)基
材上に潤滑付与剤層を設け、その上に上記(1)または
(2)記載のインク層を有する熱転写記録媒体、(4)
基材上に密着向上剤層を設け、さらにその上に上記
(1)、(2)または(3)に記載の各層を形成してな
る熱転写記録媒体である。
本発明において上述のインク層を支持する基材として
は、従来より公知のフィルムや紙をそのまま使用するこ
とができ、例えばポリエステル、ポリカーボネート、ト
リアセチルセルロース、ナイロン、ポリイミド等の比較
的耐熱性の良いプラスチックフィルム、セロハンあるい
は硫酸紙などが好適に使用できる。支持体の厚さは、熱
転写に際しての熱源として熱ヘッドを考慮する場合には
2〜15μmであることが望ましいが、例えばレーザー光
等の熱転写性インク層を選択的に加熱できる熱源を使用
する場合には特に制限はない。又、熱ヘッドを使用する
場合に熱ヘッドと接触する支持体の表面にシリコン樹
脂、フッ素樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、メラミン樹脂、ニトロセルロース等からな
る耐熱性保護層を設ける事により支持体の耐熱性を向上
することができ、あるいは従来用いる事のできなかった
基材を用いる事もできる。
また、本発明で用いられる着色剤としては、要求され
る色調などに応じ、カーボンブラック、有機顔料、無機
顔料、又は染料から適当なものを選択して用いることが
できる。
そして、本発明においてはインク層の主材となる物質
として、(メタ)アクリロニトリルおよびグリシジル
(メタ)アクリレートをベースとした粒状共重合体を用
いる。
この共重合体の具体例を挙げれば、メタアクリロニト
リル−グリシジルメタクリレート、アクリロニトリル−
グリシジルメタクリレート、メタアクリロニトリル−グ
リシジルアクリレート、アクリロニトリル−グリシジル
アクリレートである。
この共重合体には上記の他に本発明の目的を逸脱しな
い範囲で他の種々のビニルモノマーをコモノマーとして
用い三元共重合体とすることができる。このようなビニ
ルモノマーとしてはとくにメチル(メタ)アクリレート
が好ましい。
それぞれのコモノマーの機能は以下の通りである。
(メタ)アクリロニトリル:耐薬品性の付与、機械的強
度の付与、 グリシジル(メタ)アクリレート:接着性の付与、架橋
性の付与、耐熱性の付与 メチル(メタ)アクリレート:熱可塑性の付与、Tgのコ
ントロール、 これらのコモノマーの組成比は以下の範囲であるのが
好ましい。
(メタ)アクリロニトリル:グリシジル(メタ)アク
リレート:ビニルモノマー=(10〜90):(10〜90):
(0〜80)、より好ましくは、(20〜70):(20〜7
0):(10〜60)である。
この組成のバランスがくずれると、充分な機械的強度
の確保できず、また耐薬品性の劣化、インク層の可撓性
劣化等の問題が発生する。
共重合体の調製はすでに公知の方法で容易にできる。
例えば重合開始剤としてベンゾイルパーオキサイド、ア
ゾビスイソブチロニトリル等のラジカル開始剤等を用
い、適当な温度、溶媒下に重合させて得られる。また、
乳化重合も従来公知の方法が採用でき、エマルジョンと
しても使用できる。これらの共重合体の分子量は、GPC
によるポリスチレン換算値で重量平均分子量で3000〜10
0万(好ましくは1万〜50万)、数平均分子量で1500〜5
0万(好ましくは5000〜30万)であるのが好ましい。ま
た、エマルジョンの場合において熱印加時に、粒子同士
が融着し易くするためには共重合体の粒子径は0.5μm
以下好ましくは0.2μm以下となるように調整方法をコ
ントロールすることがよい。なお、本発明において粒子
径の測定は電磁波散乱法で行なった。
本発明における共重合体にはグリシジル(メタ)アク
リレートが含まれているので硬化性官能基を有する。従
って、インク層中において、適当な熱硬化剤を含有して
も良い。それらの代表例としてはフェノール類、例えば
フェノール樹脂、第1アミン、第2アミン、アミンの錯
化合物(ルイス酸特に三ふっ化ほう素とアミンとの錯化
合物、例えばBF3・C2H5・NH2)、有機酸、有機酸無水物
等々が挙げられる。これらの使用量は理論的には硬化さ
せる共重合体のグリシジル基等と化学当量の官能基を含
む量の硬化剤を使用すれば足りる。
本発明の潤滑付与剤層に用いる潤滑付与剤とは熱転写
した画像表面の潤滑性をアップさせ得る物質の事をい
う。この潤滑性によって、あらゆる対物例えば金属、段
ボール紙、木材に対する摩耗係数を小ならしめ、画像部
のインクにかかる応力集中をさける役割をするものであ
る。
このように、潤滑付与剤は上述の共重合体への潤滑性
を付与させる働きをするもので、たとえばワックス状の
脂肪酸アミド、リン酸エステル等の滑剤、天然のパラフ
ィンワックス、キャンデリラワックス、カルナバワック
ス等のワックス類、シリコーンオイル、パーフルオロア
ルキルエーテル等のオイル類、シリコーン樹脂、フルオ
ロアルキルエーテル樹脂等の樹脂類、PTFE、SiC、SiO2
等滑性付与粒子等々が挙げられる。
上述の潤滑付与剤はインク層中に添加して用いても良
いが、さらに機能アップを図る方策として、基材とイン
ク層の間に潤滑付与剤層を設けるのが良い。この潤滑付
与剤層としては上述の物質が用いられるが、この場合最
も好ましいのは、パラフィンワックス、カルナバワック
スである。例えばカルナバワックスを用いた場合、0.3
〜2.0μm厚の層とすれば充分機能を発揮できる。
以上のインク層主成分に対して添加剤として可撓性付
与剤、熱感度調整剤等を用いる事ができる。それらの例
としてDOP等の可塑剤、EVA、EEA、合成ゴム等の柔軟
剤、体摩耗性を劣化させないアクリル樹脂、ポリエステ
ル樹脂等の熱可塑性樹脂等を用いることができる。
インク層の厚みは記録する被記録紙の平滑性によって
適宜に設定される。ポリエステルフィルム等の平滑度無
限大のものに対しては1.0〜2.5μで充分、強靱な画像が
形成でき、かつ熱感度も良好である。また、コート紙、
上質紙に対しては2.5〜4.0μ程度を有するのが画質の点
で良好である。
以上のインク層あるいは潤滑付与剤層、インク層を積
層して成る本発明の熱転写記録媒体は低温印字例えば0
℃環境下における印字時のインクの脱落を防止するため
に、基材とインク層あるいは基材と潤滑付与剤層との間
に密着向上剤層を設けることができる。その密着向上剤
層は熱転写されても良いし、基材上に残るようにしても
良い。それらの密着向上剤としては常温付近において柔
軟性を示す物質が好ましく、例えばエチレン−酢酸ビニ
ルコポリマー、エチレン−エチルアクリレートコポリマ
ー、エチレン−塩化ビニルコポリマー、ポリビニルブチ
ラール、天然ゴム、合成ゴム等の樹脂類が用いられる。
この層を熱転写させる場合、適当な融点を示すワックス
類、例えばパラフィンワックス、カルナバワックス類を
30〜70重量%ブレンドすれば良い。厚みは0.2〜1.0μが
適当である。
上記構成の感熱転写記録媒体を用いることにより、耐
摩耗性、耐熱性の改良された画像を得ることができる。
[実施例] さらに実施例によって本発明を詳細に説明する。イン
クは特記しないかぎりメチルエチルケトン中20%固形分
で調製した。
比較例1 インク層成分としていわゆる熱可融性のワックスをメ
イン成分とする下記のものを用いた。
着色剤:カーボンブラック 20重量部 バインダー:パラフィンワックス(融点68℃) 40重量部 カルナバワックス(融点81℃) 20重量部 エチレン・酢酸ビニルコポリマー(酢酸ビニル28%、
メルトインデックス250) 10重量部 上記組成をトルエン中15%固形分でインクを調製し
た。
基材として4.5μm厚のポリエステルフィルムを用い
た。この基材にインク層として3.0μm厚となるよう上
記組成を塗布乾燥し、比較例としての熱転写記録媒体を
得た。
比較例2 インク層成分としていわゆる熱可塑性の樹脂(特公昭
60−59159記載物質)をメイン成分とする下記のものを
用いた。
着色剤:カーボンブラック 20重量部 バインダー:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エピコ
ート1002、軟化点77〜78℃、シェル化学社製)80重量部 上記組成を比較例1と同一基材を用い、インク層とし
て3.0μ厚となるよう上記組成を塗布乾燥し、比較例と
しての熱転写記録媒体を得た。
[比較評価結果] 印字テストは離面にのり付処理されラベル状となった
ポリエステルフィルム(PET)、ミラーコート紙(コー
ト紙)を用いた。印字条件は下記の通りである。
〈印字条件〉 サーマルヘッド:部分グレーズ薄膜ヘッドタイプ プラテン圧:150g/cm 熱転写記録媒体の引き剥し角度:被転写紙に対して30度 引き剥しトルク値:200g 印加エネルギー:10〜30mJ/mm2 印字速度:10cm/sec 比較評価した諸性能は以下の通りである。
熱感度:ミラーコートにおいて細線かすれの発生のない
印加エネルギー 耐熱摩耗性:70℃に設定された槽中でガラス板の上に印
字試料を置き、印字面を段ボール紙で60g/cm2の荷重、3
0cm/secのスピードで往復ラブテストを行い、画像が判
読できなくなった回数を記録した。
耐硬度2H摩耗性:約1t/cm2の硬度2Hの対物でラブテスト
を行い、被転写紙面が露出した回数を記録した。
耐金属エッジ摩耗性:約1t/cm2のステンレスエッジを対
物として用い、同様にして摺擦テストを行い、被転写紙
面が露出した回数を記録した。
耐薬品性:下記列挙の各種溶剤0.5mlを綿棒に含ませ、1
0g/mm2の荷重下にラブテストを行い、被転写紙面を露出
させるのに要した回数を記録した。PETに印字した画像
を用いた。
〈薬品〉 1エタノール、2ブレーキオイル、3ケロシン、4コン
パウンド入カーワックス、5トルエン、6キシレン、7
パークレン 耐スチームアイロン性:印字試料の印字面に綿布を置
き、150℃に設定されたスチームアイロンを100g/cm2
加圧下10秒間置いた。その後、綿布へのインク転移性を
目視評価した。
〈評価基準〉 耐熱性:200℃に温度設定したアイロンの先にテフロンテ
ープをつけ、300g/cm2の荷重でラブテストを行い、画像
が判読できなくなった回数を記録した。
以上の評価の結果を表1に示す。
実施例1 インク層成分として下記のものを用いた。
固形分重量比 着色剤:カーボンブラック分散液 固型分19% 15重量部 共重合体:アクリロニトリル−グリシジルメタクリレー
ト共重合体エマルジョン(重量比50:50)▲(▼=
3万、▲▼=10万、粒子径0.10μm) 85重量部 基材として4.5μm厚のポリエステルフィルムを用い
た。この基材にインク層として3.0μmとなるよう上記
組成物を塗布乾燥、本発明の熱転写記録媒体を得た。
実施例2 実施例1と同一の基材上に潤滑付与剤層として、カル
ナバワックス:パラフィンワックス(重量比1:1)をト
ルエンに分散した塗液によって厚み1.0μとなるよう塗
布乾燥し形成した。
本層上に実施例1で用いた組成物をインク層成分とし
て厚み2.5μmとなるよう塗布乾燥して熱転写記録媒体
を得た。
実施例3 インク層として実施例2の組成中の共重合体を下記物
質に代えた他は同様にして形成した。
共重合体:アクリロニトリル−グリシジルメタクリレー
ト共重合体エマルジョン(重量比70:30) (▲▼=3万、▲▼=10万、粒子径0.11μ
m) 実施例4 インク層として実施例2の組成中の共重合体を下記物
質に代えた他は同様にして形成した。
共重合体:アクリロニトリル−グリシジルメタクリレー
ト−メチルメタクリレート共重合体エマルジョン(重量
比25:20:55)(▲▼=3万、▲▼=10万、粒子
径0.085μm) 実施例5 インク層として実施例2の組成中の共重合体を下記物
質に代えた他は同様にして形成した。
共重合体:アクリロニトリル−グリシジルメタクリレー
ト−メチルメタクリレート共重合体エマルジョン(重量
比34:50:16)(▲▼=3万、▲▼=10万、粒子
径0.10μm) 実施例6 インク層として実施例2の組成中の共重合体を下記物
質に代えた他は同様にして形成した。
共重合体:メタクリロニトリル−グリシジルメタクリレ
ート−メチルメタクリレート共重合体エマルジョン(重
量比34:50:16)(▲▼=3万、▲▼=10万、粒
子径0.095μm) 実施例7 インク層として実施例2の組成中の共重合体粒子径を
0.05μmに代えた他は同様にして形成した。
以上の実施例1〜7で得られた熱転写記録媒体を比較
例1,2の場合と同様に評価した。その結果を表2に示
す。
[発明の効果] 以上説明したように本発明の構成により(メタ)アク
リロニトリル−グリシジルメタクリレートベースの共重
合体を用いることにより、画像の耐摩耗性特に高硬度物
に対する耐摩耗性、耐熱性、種々の薬品への耐性が著じ
るしく改善できる。また、潤滑付与剤層を設けることに
より画像表面の摩耗係数を小さくすることができ、さら
に耐摩耗性を向上させることができる。またさらに、密
着向上剤層を設けることにより低温におけるインク層の
脱落を防止することができる。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基材上に着色剤と(メタ)アクリロニトリ
    ルおよびグリシジル(メタ)アクリレートから主として
    構成される粒状共重合体とを主成分とするインク層を有
    することを特徴とする熱転写記録媒体。
  2. 【請求項2】基材上に潤滑付与剤層又は密着向上剤層を
    設け、その上に請求項(1)記載のインク層を有する熱
    転写記録媒体。
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